AT404864B - Brennkraftmaschine mit mehr als zwei ventilen je zylinder - Google Patents

Description

AT 404 864 B

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit mehr als zwei Ventilen pro Zylinder und mit einer zentralen Pumpedüse oder einem anderen, vom Platzbedarf her ähnlichem Bauteil, wobei jedes Ventil über einen Ventilfederteller durch zwei Ventilfedern in Schließrichtung belastet ist und wobei die Resultierende der Ventilfederkräfte in der Ventilachse liegt, wobei die Ventilfederachsen in einer Ebene mit 5 der Ventilachse liegen.

Verbrennungsmotoren mit mehr als zwei Ventilen je Zylinder sind im Hinblick auf Leistung und Verbrauch herkömmlichen Motoren mit je einem Einlaß- und Auslaßventil überlegen. Dies ist auf die vergrößerten Überströmquerschnitte zurückzuführen, die eine bessere Füllung des Zylinders erlauben. Es ist jedoch bei Motoren mit kleinem Hubraum sehr schwierig, die Ventile samt den erforderlichen Betäti-io gungselementen auf dem engen zur Verfügung stehenden Raum im Zylinderkopf unterzubringen. Dies gilt besonders für Einspritzmotoren und hier wiederum ganz besonders für solche Motoren, die eine kombinierte zentrale Pumpedüse aufweisen.

Aus der GB 380 709 A ist ein Betätigungsmechanismus für zwei gleichartige Ventile einer Brennkraftmaschine bekannt, bei dem jeweils zwei gleichartige Ventile von einem einzigen Nocken über eine Brücke i5 gleichzeitig betätigt werden, welche durch die Ventilfedern in Schließrichtung der Ventile belastet ist. Die Ventilfedern sind dabei nicht konzentrisch zu den Ventilschäften angeordnet, sondern es sind drei zueinander konzentrische Ventilfedern zwischen den Ventilschäften der beiden gleichartigen Ventile vorgesehen.

Eine solche Konstruktion ist zwar sehr platzsparend, es ist jedoch das Ventilspiel schwer einzustellen, und es ist auch die erforderliche Genauigkeit bei der Herstellung schwer erreichbar. Ins-besonders 20 verursacht eine solche Anordnung gerade bei Vorliegen einer zentral angeordneten Pumpedüse Platzprobleme, da die Achsen der gemeinsamen Federn der beiden gleichartigen Ventile in der Ebene liegen muß, die von den beiden Achsen dieser Ventile bestimmt wird. Um zu erreichen, daß diese Federn nicht mit der relativ voluminösen Pumpedüse kollidiert, müßten die Ventile relativ weit seitlich versetzt angeordnet werden, was eine ungünstige Brennraumform bedingen würde. 25 Die DE 21 39 500 A zeigt eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art mit drei Ventilen pro Zylinder. Dabei sind für jedes Ventil zwei Ventilfedern vorgesehen, die beide jeweils konzentrisch zur Ventilachse sind. Durch diese Federanordnung wird zwar bei einer vorbestimmten notwendigen Federkraft eine geringfügige Verringerung des Durchmessers der äußeren Feder gegenüber einer Ausführung mit nur einer einzigen Feder erreicht, jedoch ist diese Platzersparnis in vielen Fällen nicht ausreichend. Insbesonde-30 re bei Mehrzylinderköpfen mit einer zentralen Pumpedüse oder einem anderen vom Platzbedarf her ähnlichen Bauteil kommt es zu nahezu unlösbaren Platzproblemen.

Die DE 21 01 665 A betrifft eine Ventilsteuerung von Verbrennungsmotoren, wobei ebenso pro Ventil zwei zur Ventilachse konzentrische Ventilfedern vorgesehen sind. Daraus ergibt sich die oben erläuterte Problematik. Weiters beschreiben die DE 420 655 C und die GB 244 811 A Ventile von Brennkraftmaschi-35 nen, die durch eine Vielzahl von kreisförmig um den Ventiischaft angeordnete Ventiifedern belastet sind. Auf diese Weise ergibt sich ein noch größerer Platzbedarf als dies durch eine oder mehrere konzentrisch um die Ventilachse angeordneten Ventilfedern der Fall ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine oben beschriebene Brennkraftmaschine so weiterzubilden, daß eine möglichst kompakte Anordnung der Ventile samt ihrem Betätigungsmechanismus im Zylinderkopf ermög-40 licht wird.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß pro Ventil die Ventilfederachsen beidseits der Ventilachse in gleichem Abstand von derselben angeordnet sind, wobei 'die durch die Ventilfederachsen aufgespannte Ebene im Bereich der Ventilachse der Zylinderachse am nächsten ist.

Auf diese Weise ist es möglich, den Ventilschalt unmittelbar an die zentrale Einspritzvorrichtung 45 heranzurükken, da in diesem Bereich keine Ventilfeder vorgesehen werden muß. Die für jedes einzelne Ventil vorgesehenen Ventilfedern befinden sich seitlich, wo ausreichend Platz für deren Einbau ist

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Befestigung der Pumpedüse, oder einem von Platzbedarf her ähnlichen Bauteil, durch eine Pratze und mit Stiftschrauben, deren Achsen in etwa mit den Ventilfederachsen zusammenfallen und durch Bohrungen im Ventilfederteller erfolgen. Durch die Stift-50 schrauben wird so eine Verdrehsicherung des Ventilfedertellers erreicht.

Gemäß der Erfindung ist weiters vorgesehen, daß die Ventilfederteller eine längliche Form aufweisen, wobei die größere Abmessung in Richtung der Verbindungslinie zwischen den Ventilfederachsen liegt. Dies ergibt eine sehr kompakte Bauweise, besonders, wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Ventilfederteller mit ihrer größeren Abmessung senkrecht zur Verbindungslinie zwischen der Ventilachse 55 und der Zylinderachse angeordnet sind.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen die Fig. 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Zylinderkopfes von oben teilweise im Schnitt und teilweise mit abgenommenem Ventilantrieb, die Fig. 2 einen Schnitt nach Linie ll-ll 2

Claims (3)

1. AT 404 864 B in Fig. 1, die Fig. 3 einen Schnitt nach Linie lll-lll in Fig. 1 und die Rg. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 1. In einem Zylinderkopf 1 ist eine obenliegende Nockenwelle 2 vorgesehen. Diese weist pro Zylinder vier Nocken 2a zur Betätigung von jeweils einem Einlaßventil 9 bzw. einem Auslaßventil 19 sowie einen Nocken 2b zur Ansteuerung der Pumpedüse 10 auf. Auf einer Kipphebelwelle 14 sind die Einlaßkipphebel 3, die Auslaßkipphebel 4 sowie der Kipphebel 11 zur Betätigung der Pumpedüse gelagert. Aus Fig. 2 ist die Betätigung der Ventile 9, 19 genau ersichtlich. Die Nockenwelle 2 betätigt den Einlaßkipphebel 3 sowie den Auslaßkipphebel 4, welche um die Kipphebelwelle 14 schwenkbar gelagert sind. Über bekannte hydraulische Ventilspielausgieichselemente 13 wird die Betätigungskraft auf die Ventilfederteller 7 eingeleitet, in denen jeweils ein Einlaßventil 9 bzw. ein Auslaßventil 19 verkeilt ist. Ober Führungselemente 15 ragen die Ventile 9, 19 in den Zylinderraum 16, wobei die Ventilteller nicht näher dargestellt sind. Die Einlaßkanäle 17 und die Auslaßkanäle 18 sind in bekannter Weise ausgebildet. Der Schaft jedes Ventils 9 ist mit einem Ventilkeil 12 in einem Verdrehausgleichselement 5 verkeilt. Dieses Verdrehausgleichseiement 5 ist an einem Längenausgleichselement 6 ballig gelagert, welches am Ventilfederteller 7 aufsitzt. Dieser Ventilfederteller 7 ist länglich ausgebildet und nimmt die Kräfte zweier Ventilfedern 8 auf, die zu beiden Seiten der Ventile 9 bzw. 19 vorgesehen sind. Die Ventilachse 19' liegt, dabei in einer Ebene mit den beiden Achsen 8' der Ventilfedern 8. Die größere Abmessung des Ventilfedertellers 7 liegt dabei in Richtung der Verbindungslinie 8" zwischen den Ventilfederachsen 8' und senkrecht zur Verbindungslinie 9”, 19" zwischen den Ventilachsen 9', 19' und der Zylinderachse 16'. Am Führungselement 15 ist ein Dichtelement 20 vorgesehen, das den Schaft des Ventiles 19 umschließt. Die Lagerung der Einlaßventile 9 ist völlig analog aufgebaut. Die Befestigung der Pumpedüse 10 erfolgt platzsparend mittels der Pratze 21 und Stiftschrauben 22, deren Achsen zumindest angenähert mit den Ventilfederachsen 8’ zusammenfallen und den Ventilfederteller 7 in Bohrungen durchsetzen. Dadurch wird gleichzeitig eine Verdrehsicherung des Ventilfedertellers 7 erreicht. Aus Fig. 4 ist die Ansteuerung der Pumpedüse 10 über den Kipphebel 11 zu sehen. Es ist auch ersichtlich, daß trotz des großen Bauraums, den die Pumpedüse 10 in Anspruch nimmt, der Ventiiantrieb in äußerst kompakter Weise verwirklicht werden kann. Patentansprüche 1. Brennkraftmaschine mit mehr als zwei Ventilen pro Zylinder und mit einer zentralen Pumpedüse oder einem anderen, vom Platzbedarf her ähnlichem Bauteil, wobei jedes Ventil über einen Ventilfederteller durch zwei Ventilfedem in Schließrichtung belastet ist und wobei die Resultierende der Ventilfederkräfte in der Ventilachse liegt, wobei die Ventilfederachsen (8') in einer Ebene mit der Ventilachse (9'; 19’) liegen, dadurch gekennzeichnet daß pro Ventil (9; 19) die Ventilfederachsen (8') beidseits der Ventilachse (9'; 19') in gleichem Abstand von derselben angeordnet sind, wobei die durch die Ventiifederachsen (8’) aufgespannte Ebene im Bereich der Ventilachse (9'; 19') der Zylinderachse (16') am nächsten ist.
2. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung der Pumpedüse, oder einem vom Platzbedarf her ähnlichen Bauteil, durch eine Pratze (21) und mit Stiftschrauben (22), deren Achsen in etwa mit den Ventiifederachsen (8') zusammenfallen und durch Bohrungen im Ventilfederteller (7) erfolgt.
3. 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilfederteller (7) eine längliche Form aufweisen, wobei die größere Abmessung in Richtung einer Normalen (8") auf beide Ventiifederachsen (8') liegt. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 3